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《中国水利水电科学研究院》 2018年
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风光水互补发电系统有功控制问题研究

赵泽  
【摘要】:随着人类生存环境问题越来越突出,利用新能源发电成为了这些年来世界能源发展的方向,风能和太阳能等能源的开发和利用有效地减少了化石燃料的燃烧。风电、光伏电和水电都是可再生的清洁能源,是未来电网中的主要能源组成,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。由于风能和太阳能是间歇性能源,其难以预测、依赖于环境和气象条件等特点,难以满足电网的安全稳定运行的并网条件,制约了新能源发电的发展。近些年来中国的风电和光伏电的装机容量持续增长,但是弃风和弃光的现象严重,如何优化电网能源结构,实现各能源的有效利用成为了当下研究的热点。水电的发电成本低、调节灵活,并可以在时间上与风电和光伏电形成能源互补,为新能源提供容量补偿。风光水互补发电的并网模式可以提高对新能源的开发利用,有效减少新能源并网对电网安全的不利影响,利用清洁能源发电对未来电网有积极的意义。该发电模式需要有相应的自动发电控制(AGC)策略进行匹配。本文对风光水互补发电AGC系统进行了研究,讨论了风光水互补发电的可行性、AGC的控制策略和软件编程实现。本文的主要工作和成果如下:(1)阐述了风光水互补发电的实现方式,针对新能源的并网的不稳定性,采用水电容量补偿的方式或者适当限制新能源的有功功率的方式保证并网点有功功率的稳定性。建立了风光水联合控制的AGC系统数学模型,适用于三种能源并网的有功功率控制;建立了新能源并网的AGC系统数学模型,适用于仅新能源并网的有功功率控制。(2)对风、光、水三种能源的有功功率分配策略进行了阐述,提出了利用加权平均的功率预测方法,为风机的有功功率控制提供了有效的方法。设计了基于遗传算法的机组有功功率分配策略,寻找优良的AGC机组组合方式和功率分配值。(3)设计了基于iP9000平台的风光水互补发电AGC系统,对它的实现做出了详细的阐述。
【学位授予单位】:中国水利水电科学研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:TM61

【参考文献】
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